UFF-TRM2014-Gabarito-Quimica

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PROGRAD / COSEAC - Gabarito 
 
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Prova de Conhecimentos Específicos 
 
QUÍMICA 
 
1a QUESTÃO: (2,0 pontos) 
 
 Sabe-se que 20,00 mL de uma solução de ácido acético (CH3CO2H) 0,1000 mol.L
-1
 foram 
titulados com NaOH 0,05 mol.L
-1
. Considerando que a constante de ionização do ácido vale 
1,00 x 10
-5
, calcule: 
a) o volume de NaOH necessário para que o ponto de equivalência seja alcançado; 
b) o pH: 
 no início da titulação; 
 no ponto de equivalência; 
 quando o volume titulante (Vt) é cerca de 1,0% < volume do ponto de equivalência (Vpeq); 
 após adição de 50,00 mL do titulante. 
 
Cálculos e resposta: 
 
a) Vpeq = (20,00 mL x 0,10 mol.L
-1
/5,0x10
-2
 mol.L
-1
) = 40,00 mL 
b) O pH: 
 No início da titulação (Vt = 0,0 mL) 
[H3O
+
]
2
 = KaCa = 1,0 x 10
-6
 mol.L
-1
 
[H3O
+
] = 1,0 x 10
-3
 mol.L
-1
 
pH = - log [H3O
+
] = 3,00 
 No ponto de equivalência. Aqui a reação é completa e existe o sal formado 
(acetato de sódio) em meio aquoso. Este sal se dissocia da seguinte 
maneira: 
NaAc Na
+
(aq) + Ac
-
(aq) 
Ac
-
(aq) + H2O  HAc + OH
-
 
Kb = Kw/Ka = [OH
-
]/[Ac
-
] 
[Ac
-
] = (40,00 mL x 5,0x10
-2
/60,00 mL) = 3,3 x 10
-2
 mol.L
-1
 
[OH
-
] = (Kw[Ac
-
]/Ka)
½ 
= 7,1 x 10
-6
 mol.L
-1
 
pOH = 5,15 
pH = 14,00 – 5,15 = 8,85 
 1.0% antes 
Vt = 39,60 mL 
pH = pKa + log Cs/Ca = 39,60 x 0,05/(20,00 x 0,10)-(39,60 x 0,05) 
pH = 6,99 
 Após adição de 50,00 mL de NaOH 0,05 mol.L
-1
 
[OH
-
] = (10,00 mL x 0,05 mol.L
-1
/70,00 mL) = 7,1 x 10
-3
 mol.L
-1
 
pOH = 2,15 e pH = 14,0 – 2,15 = 11,85 
 
 
 
PROGRAD / COSEAC - Gabarito 
 
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2a QUESTÃO: (2,0 pontos) 
 
Uma amostra de massa 0,3344 g contendo apenas NaHCO3 é dissolvida em água e 
titulada com 31,14 mL de uma solução de HCl. Na padronização da solução de HCl, 37,83 mL do 
ácido foram consumidos na titulação de 0,2001 g de Na2CO3, com ponto final indicado pelo 
metilorange. Pede-se informar, por meio de cálculos, o percentual de NaHCO3 na amostra original. 
 
 
 
 
3a QUESTÃO: (2,0 pontos) 
 
 Considere as seguintes misturas de ácido fraco e sua base conjugada: 
 
Soluções [HAc] [Ac
-
] 
 
 a 0.01 M 0,00010 M 
 b 0,010 M 0,010 M 
 c 0,00010 M 0,010 M 
Calcule 
 
a) o pH das soluções a, b e c, sabendo-se que Ka(HAc) = 1.82x10
-5
 (pKa = 4.74); 
b) o pH após a adição de 0,5 mL de NaOH 0,010 M a 100,0 mL de cada uma destas soluções; 
c) a que conclusão se chega com base nos cálculos realizados? 
 
Cálculos e respostas: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Cálculos e respostas: 
 
Na padronização do HCl, a seguinte reação toma parte: 
 
 CO3
=
 + 2H
+
  H2CO3  H2O + CO2  
 
MHCl = 0,2001 g/(105,99/2 g moL
-1
 x 0,0378 L) = 0,0999 M 
 
Na determinação do NaHCO3,a seguinte reação toma parte: 
 
 HCO3
-
 + H
+
  H2CO3  H2O + CO2  
 
O percentual de NaHCO3: 
 
% NaHCO3 = (0,0311 Lx0,0999 moL/L x 84,01 g.moL
-1
.100)/0,3344 g = 78.15 % 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PROGRAD / COSEAC - Gabarito 
 
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3a QUESTÃO: (2,0 pontos) 
 
 Considere as seguintes misturas de ácido fraco e sua base conjugada: 
 
Soluções [HAc] [Ac
-
] 
 
 a 0.01 M 0,00010 M 
 b 0,010 M 0,010 M 
 c 0,00010 M 0,010 M 
Calcule e indique: 
 
a) o pH das soluções a, b e c, sabendo-se que Ka(HAc) = 1.82x10
-5
 (pKa = 4.74); 
b) o pH após a adição de 0,5 mL de NaOH 0,010 M a 100,0 mL de cada uma destas soluções; 
c) A que conclusão se chega com base nos cálculos realizados? 
 
 
Cálculos e respostas: 
 
Trata-se de solução tampão, portanto utiliza-se a seguinte expressão para o cálculo do pH: 
 pH = pKa + log [Ac
-
]/[HAc] 
Logo para a solução: 
a) 
pH = pKa + log [Ac
-
]/[HAc] = 4.74 + log 0.00010/0.01 = 2.74 
pH = pKa + log [Ac
-
]/[HAc] = 4.74 + log 0.01/0.01 = 4.74 
pH = pKa + log [Ac
-
]/[HAc] = 4.74 + log 0.01/0.0001 = 6.74 
 
b) 
pH = pKa + log [Ac
-
]/[HAc] 
 
pH = pKa + log [Ac
-
]/[HAc] = 4.74 + log 0.0001+5.0x10
-5
/0.01 – 5.0x10
-5
 = 2.92 
pH = 4.74 
pH = 7.05 
c) A adição de pequena quantidade de uma base a uma solução tampão faz com que o 
equilíbrio seja deslocado no sentido do ácido. Aumenta-se a concentração do ácido e 
simultaneamente, de modo igual, diminui-se a concentração do sal. Assim, a adição de (0.5 
mL x 0.01 mol/L)/100.0 mL = 5.0x10
-5
 mol/L faz com que o valor do pH sofra um aumento em 
comparação ao pH das soluções iniciais. A variação de volume na solução resultante é 
negligenciável. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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4a QUESTÃO: (2,0 pontos) 
 
A reação de Friedel-Crafts (alquilação ou acilação de Friedel-Crafts, conforme o tipo) é um 
conjunto de reações de substituição eletrofílica. Essa reação ocorre na presença de um catalisador 
(ácido de Lewis) que auxilia na formação do eletrófilo. 
Com base na informação, represente a fórmula estrutural do produto formado na reação entre: 
a) Benzeno + 1-bromopropano na presença de AlCl3; 
b) Tolueno + cloreto de acetila na presença de ZnCl2. 
 
Cálculos e respostas: 
 
 
5a QUESTÃO: (2,0 pontos) 
 
Flavorizantes são substâncias (naturais ou sintéticas) ou misturas que adicionadas a um 
alimento ou medicamento lhe conferem um sabor característico. Um grande número de ésteres 
possuem aromas e/ou sabores agradáveis, sendo usados como flavorizantes na forma pura ou 
misturada. Observe a tabela abaixo: 
Formiato de isobutila framboesa 
Heptanoato de pentila vinho 
Etanoato de isobutila morango 
Etanoato de benzila gardênia 
A redução dos ésteres mencionados na tabela, quando na presença de LiAlH4 seguida de 
neutralização, dá origem a álcoois. Represente a fórmula estrutural dos álcoois formados na 
redução dos ésteres citados. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Cálculos e respostas: 
 
 a) 
 
O
 
 
 
b) 
 
O
 e 
O
O 
http://pt.wikipedia.org/w/index.php?title=Substituic%C3%A3o_eletr%C3%B3fila&action=edit&redlink=1
http://pt.wikipedia.org/wiki/Subst%C3%A2ncia
http://pt.wikipedia.org/wiki/Mistura
http://pt.wikipedia.org/wiki/Alimento
http://pt.wikipedia.org/wiki/Medicamento
http://pt.wikipedia.org/wiki/Sabor
http://pt.wikipedia.org/wiki/%C3%89ster
 
 
PROGRAD / COSEAC - Gabarito 
 
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5a QUESTÃO: (2,0 pontos) 
 
Flavorizantes são substâncias (naturais ou sintéticas) ou misturas que adicionadas a um 
alimento ou medicamento lhe conferem um sabor característico. Um grande número de ésteres 
possuem aromas e/ou sabores agradáveis, sendo usados como flavorizantes na forma pura ou 
misturada. Observe a tabela abaixo: 
a) Formiato de isobutila framboesa 
b) Heptanoato de pentila vinho 
c) Etanoato de isobutila morango 
d) Etanoato de benzila gardênia 
A redução dos ésteres mencionados na tabela, quando na presença de LiAlH4 seguida de 
neutralização, dá origem a álcoois. Represente a fórmula estrutural dos álcoois formados na 
redução dos ésteres citados. 
 
 
 
 
 
 
 
Cálculos e respostas: 
 
 
 a) CH3 e CH3-CH-CH20H
CH3
 
 
 
b) CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-0H e CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-OH 
 
c) CH3-CH2-OH e CH3-CH-CH2-OH
CH3
 
 
 
d) CH3-CH2-OH e
CH2-OH
O
 
http://pt.wikipedia.org/wiki/Subst%C3%A2ncia
http://pt.wikipedia.org/wiki/Mistura
http://pt.wikipedia.org/wiki/Alimento
http://pt.wikipedia.org/wiki/Medicamento
http://pt.wikipedia.org/wiki/Sabor
http://pt.wikipedia.org/wiki/%C3%89ster